まとめ： 新しい研究では、特定の細胞が片方の親の遺伝子コピーを不活性化し、遺伝子活性に偏りをもたらしていることが明らかになりました。これが、病気の原因となる突然変異を持つ一部の個体が無症状のままである理由を説明する可能性があります。単一対立遺伝子発現として知られるこの選択的遺伝子不活性化は、20 個の遺伝子のうち約 1 個の遺伝子に影響を与え、細胞の種類によって異なります。
この研究は、遺伝性疾患を持つ家系では、遺伝子の活性コピーが疾患の重症度を決定することが多いことを示しています。これらの発見は、従来の遺伝パラダイムに疑問を投げかけ、遺伝性疾患の診断と治療への新しいアプローチを示唆しています。
重要な事実:
- 遺伝子の不活化: 細胞は一方の親の遺伝子コピーを選択的に不活性化し、疾患の転帰に影響を与える可能性があります。
- 病気の変動性: 遺伝子の活性コピーは、遺伝性疾患の症状の重症度または欠如を決定します。
- 治療の可能性: この現象を理解すれば、遺伝子発現パターンを調整する治療法につながる可能性があります。
コロンビアの研究者らによる新しい研究は、教科書的な遺伝学の原則を覆し、病気の原因となる遺伝子を持っている一部の人々が症状を経験しない理由を明らかにした。
生物学を学ぶすべての学生は、私たちの体の各細胞（精子と卵子を除く）には、各遺伝子のコピーが 2 つずつ含まれており、各遺伝子のコピーがそれぞれの親から 1 つずつ含まれており、各コピーが細胞内で同等の役割を果たしていることを学びます。
この現象は、狼瘡のような再燃を伴う病気や、環境要因によって発症する病気の説明に役立つ可能性があります。がんにも関与している可能性があります。クレジット: 神経科学ニュース
新しい研究は、一部の細胞は、一部の遺伝子に関して偏り、一方の親のコピーを不活性化することが多いことを示した。この現象は約10年前に発見されましたが、新しい研究はそれが病気の転帰にどのような影響を与えるかを示しています。
コロンビアの研究者らは、この現象を推定するために一般人の特定の免疫細胞を調べたところ、これらの細胞が、細胞が利用する20遺伝子ごとに1つの遺伝子の母方または父方のコピーを不活化していることを発見した。
「これは、私たちが以前考えていたよりもDNAに可塑性があることを示唆しています」と、研究リーダーでコロンビア大学バジェロス内科医・外科医大学の小児免疫学教授ドゥサン・ボグノビッチ氏は言う。
「つまり、体内のいくつかの細胞では、20番目ごとの遺伝子が、少しずつ母親っぽくなったり、少し父親っぽくなったり、あるいはその逆になることもあります。 そして、事態をさらに複雑にしているのは、これは白血球と腎臓の細胞では異なる可能性があり、おそらく時間の経過とともに変化する可能性があることです。」
結果は1月1日にジャーナルに掲載された 自然。
なぜそれが重要なのか
新しい研究は、医学における長年の謎を説明する。なぜ病気の原因となる突然変異を受け継いだ一部の人は、同じ突然変異を持つ他の人よりも症状が少ないのか?
「多くの病気では、突然変異を持っている人の90％が病気であることがわかりますが、突然変異を持っている10％はまったく病気になりません」と、稀な免疫疾患を持つ子供たちを研究している科学者ボグノビッチは言う。コロンビア大学アービング医療センター。
研究者らは、国際的な協力者チームの協力を得て、免疫系に影響を与えるさまざまな遺伝性疾患を持ついくつかの家族を調査した。いずれの場合も、病気の原因となるコピーは病気の患者では活性化する可能性が高く、同じ遺伝子を受け継いだ健康な親族では抑制されていた。
「一方のコピーまたは他方のコピーに対するこの偏りが、遺伝病の重症度の大きな違いを説明できるのではないかという憶測もあったが、これまで実験的証拠は存在しなかった」とボグノビッチ氏は言う。
「免疫遺伝子やその他のクラスの遺伝子が優先されることは見当たりません。したがって、この現象は、他の多くの遺伝的疾患で見られる病気の重症度の幅広いばらつきを説明できると考えています」と彼は言い、「これは単なる遺伝子の違いかもしれない」と付け加えた。氷山の一角だ。」
この現象は、狼瘡のような再燃を伴う病気や、環境要因によって発症する病気の説明に役立つ可能性があります。がんにも関与している可能性があります。
遺伝病治療の未来を変える？
この研究の結果は、遺伝性疾患を診断し、場合によっては治療するためのまったく新しいパラダイムを示しています。
研究者らは、遺伝病の標準的な特徴付けを拡張して、患者の遺伝子型に加えて、患者の遺伝子活性パターンである「転写型」を含めることを提案している。
「これにより、DNA だけでなく RNA まで検査のパラダイムが変わります。これは私たちの研究で示されたように、すべての細胞型で同等ではなく、時間の経過とともに変化する可能性があります」とボグノビッチ氏は言う。
研究者が選択的遺伝子不活化の背後にあるメカニズムを特定できれば、患者の遺伝子発現パターンを切り替えて望ましくないコピーを抑制することにより、遺伝性疾患を新しい方法で治療できる可能性がある。
ボグノビッチ教授は、そのような戦略はまだ臨床使用には程遠いと強調しながらも、次のように楽観的である。成功しています。」
追加情報
「単一対立遺伝子発現は先天性免疫異常の浸透を制御できる（リンクは外部で新しいウィンドウで開きます）」は、1月1日に出版されました。 自然。
全著者: O’Jay Stewart (コロンビア)、Conor Gruber (Icahn School of Medicine at Mount Sinai)、Haley E. Randolph (コロンビア)、Roosheel Patel (Icahn School of Medicine at Mount Sinai)、Meredith Ramba (コロンビア)、Enricaカルゾーニ (コロンビア)、レイ・ヘイリー・ファン (コロンビア)、ジェイ・レヴィ (コロンビア)、ソフィジャ・ブタ（コロンビア）、アンジェリカ・リー（コロンビア）、クリストス・サゼイデス（コロンビア）、ゾーイ・プルー（コロンビア）、デビッド・P・ホイテマ・ファン・コニネンブルグ（ボストン小児病院およびハーバード大学医学部）、アイヴァン・K・チン（ベイラー医科大学およびテキサス小児病院）病院）、ルイス・A・ペドロサ（コロンビア）、ジェームス・R・ルプスキー（ベイラー）、 Erica G. Schmitt (ワシントン大学医学部)、Megan A. Cooper (ワシントン大学医学部)、Anne Puel (INSERM、パリ大学シテ大学、ネッカー病児病院)、Xiao Peng (ジョンズ・ホプキンス大学)、Stéphanie Boisson-Dupuis (INSERM、パリ大学シテ大学、ネッカー病児病院)、Jacinta Bustamante (INSERM、パリ大学)パリ・シテ、ネッカー病児病院、ロックフェラー大学）、岡田聡（広島大学）、マルタ・マルティン・フェルナンデス（コロンビア、サルード・カルロス三世研究所）、ジョーダン・S・オレンジ（コロンビア）、ジャン・ローラン・カサノバ（INSERM、パリ シテ大学、ネッカー病児病院、ロックフェラー大学、ハワード ヒューズ医学研究所)、ジョシュア D. ミルナー（コロンビア）＆ドゥサン・ボグノビッチ（コロンビア）。
この遺伝学研究ニュースについて
独自の研究: クローズドアクセス。
「単一対立遺伝子発現は先天性免疫異常の浸透を制御できるドゥサン・ボグノビッチら著。 自然
抽象的な
単一対立遺伝子発現は先天性免疫異常の浸透を制御できる
先天性免疫異常 (IEI) は、感染症、自己免疫、自己炎症、アレルギー、悪性腫瘍に対する感受性の根底にある遺伝性疾患です。 IEI では、その単一遺伝子ベースにもかかわらず、不完全な浸透が一般的です。
今回我々は、IEIを持つ家族で観察される表現型の変動に対する、1つの対立遺伝子の発現に対する体細胞の関与である常染色体ランダム単一対立遺伝子発現（aRMAE）の寄与を調査する。クローン初代 T 細胞系を使用して健康な個人の遺伝子の aRMAE 状態を評価したところ、IEI 遺伝子の 4.30%、全遺伝子の 5.20% が aRMAE を受けていることがわかりました。
H3K27me3 と DNA メチル化を混乱させると、aRMAE の制御について提案されている 2 つの機構を支援する対立遺伝子発現の関与が変化します。われわれは、遺伝子病変は共通しているが、aRMAEの臨床表現型が一致していないIEI患者の末梢血単核球を検査した。
突然変異に関してヘテロ接合性だった2人の親族のうち PLCG2 (delEx19)、抗体欠損表現型は、B 細胞における選択的変異対立遺伝子発現に対応します。
対照的に、突然変異に関してヘテロ接合性であった親族の間では、 JAK1 (c.2099G>A; p.S700N)、影響を受けていないキャリア T 細胞は主に野生型 T 細胞を発現しました。 JAK1 一方、影響を受けたキャリア T 細胞は両対立遺伝子の発現を示しました。
対立遺伝子発現の偏りは、表現型が一致せず、突然変異を有する家族メンバーでも記録されています。 STAT1 そして カード11。
この研究は、単一遺伝子性疾患の浸透度と発現性の分析において、遺伝子型と「転写型」の両方を考慮することの重要性を強調しています。
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#遺伝的疾患の多様性に関する新たな洞察
2025-01-04 19:34:00